直击雷防护设计方案

避雷针设计方案捷力通防雷直击雷保护工程设计方案山西捷力通防雷科技有限公司2016年8月避雷针设计方案捷力通防雷第一章：防雷概述雷电是一种大气自然现象，由雷电引起的雷击灾害是一种常见的自然灾害，它主要分为直接雷击和感应雷击。直接雷击是云、地之间放电时，闪电直接击在建筑物、其它物体、大地、或防雷装置上，产生电效应、热效应和机械力者。感应雷击主要是云与云或云与地之间放电时，在附近导体上产生的静电感应和电磁感应。随着科学技术的飞速发展，当今世界已进入信息时代，通信技术、计算机网络技术已经渗透到国民经济及国防现代化建设的各个领域。然而，微电子技术在应用中的巨大优势，又成为它经不起雷电危害的巨大劣势，计算表明，在距离雷击中心1.5-2km范围内都会产生危险过电压，当电磁场强度达到0.07GS时，就会引起计算机误动作，达到2.4GS时，就可能对集成电路板造成永久性损坏。因此，国际电工委员会（IEC）将雷电灾害称为“信息化时代的公害”。现代防雷技术要求实施系统防雷工程，国际电工委员会第81防雷技术委员会（IEC/TC-81）的技术定义将系统防雷工作总结为：DBSE技术，即分流（Dividing）、均压（bonding）、屏蔽（Shielding）、接地（Earthing）四项技术加之有效的防护设备的综合，达到全方位、立体化的防雷目的。最新国标《建筑物电子信息系统防雷技术规范》（GB50343–2012）也是遵循了以上原则，要求实施系统、全面的雷电防护措施。综合防雷系统外部防雷措施内部防雷措施接闪器（针、网、带、线）引下线屏蔽接地装置共用接地系统屏蔽（隔离）等电位连接合理布线安装浪涌保护器（SPD）避雷针设计方案捷力通防雷第二章：信息系统雷击电磁脉冲风险评估方法信息系统雷击电磁脉冲防护的风险评估，主要应考虑信息系统所处的环境因素（主要包括地区雷电活动情况、所处建筑物的结构、机房环境等）、信息系统设备自身情况（主要包括重要性、耐冲击能力、屏蔽状况等）、发生雷击事故的后果严重程度三个方面进行综合评估，将信息系统雷击电磁脉冲防护分为A、B、C、D四级，分别采取相应的多级防护措施。一、计算方法1、信息系统所处建筑物预计的年平均直击雷次数计算公式：N=K·Ng·Ae式中N—建筑物年预计直击雷次数（次/a）K—校正系数，一般情况下取K=1，在下列情况下取相应数值：建筑物结构或所处地理环境校正系数K取值旷野孤立的建筑物2金属屋面的砖木结构建筑物1.7位于潮湿地带、土壤电阻率较小处或本身潮湿的建筑物1.5Ng—建筑物所处地区雷击大地的年平均密度[次/（km2·a）]Ae—与建筑物截收相同雷击次数的等效面积（km2）其中Ng=0.024·Td1.3Td—年平均雷暴日，根据当地气象台、站资料确定（d/a）Ae=[LW+2(L+W)·√H(200-H)+πH(200-H)]·10-6（公式1）Ae=[LW+2(L+W)+πH]·10-6（公式2）式中L、W、H分别为建筑物的长、宽、高（m）。当H100m，Ae按公式1计算；当H≥100m，Ae按公式2计算，其每边的扩大宽度应按等于建筑物的高H计算；当建筑物各部位的高不同时，应沿建筑物周边逐点算出最大扩大宽度，其等效面积Ae应按每点最大扩大宽度外端的连接线所包围的面积（具体可查阅GB50057-94附录一）。2、信息系统因直击雷和雷击电磁脉冲引起设备损坏的可接受的最大年平均避雷针设计方案捷力通防雷雷击次数计算公式：Nc=5.8×10-3/C式中Nc—因直击雷和雷击电磁脉冲引起设备损坏的可接受的最大年平均雷击次数C—各类因子其中C=C1+C2+C3+C4+C5+C6C1：信息系统所在建筑物材料结构因子当建筑物屋顶和主体结构均为金属材料时，C1=0.5；当建筑物屋顶和主体结构均为钢筋混凝土材料时C1=1.0；当建筑物为砖混结构时，C1=1.5；当建筑物为砖木结构时，C1=2.0；当建筑物为木结构或其它易燃材料时，C1=2.5。C2：信息系统重要程度因子一般计算机、通讯设备，C2=0.5；《计算机场站安全要求》中划为C类的机房，C2=1.0；《计算机场站安全要求》中划为B类的机房，C2=2.0；《计算机场站安全要求》中划为A类的机房，C2=3.0；A类机房有严格的要求，有完善的计算机机房安全措施；B类机房有较严格的要求，有较完善的计算机机房安全措施；C类机房仅有基本的要求，有基本的计算机机房安全措施。现代计算机机房基本上达到了A类机房的安全要求，具体分类标准见下表。机房安全类别指标安全项目C类安全机房B类安全机房A类安全机房场地选择-⊕⊕防火⊕⊕⊕内部装修-⊕⊙避雷针设计方案捷力通防雷供配电系统⊕⊕⊙空调系统⊕⊕⊙火灾报警及消防设施⊕⊕⊙防水-⊕⊙防静电-⊕⊙防雷击-⊕⊙防鼠害-⊕⊙电磁波的防护-⊕⊕注：⊕有要求或增加要求-无需要求⊙要求C3：信息系统设备耐冲击类型和抗冲击能力因子本因子与设备的耐各种冲击的能力有关，与采用的等电位连接及接地措施有关，与供电线缆、信号线的屏蔽接地状况有关，一般可原则分为：一般，C3=0.5较弱，C3=1.0相当弱，C3=3.0一般指设备为《低压系统内设备的绝缘配合》（GB/T16935.1-1997）中所指的I类安装位置的设备，且采取了较完善的等电位连接、接地、线缆屏蔽措施；较弱指设备为《低压系统内设备的绝缘配合》（GB/T16935.1-1997）中所指的I类安装位置的设备，但使用架空线缆，因而风险较大；相当弱指设备集成化程度很高，山西捷力通防雷通过低电压、微电流进行逻辑运算的计算机或通讯设备。C4：信息系统设备所在雷电防护区（LPZ）的因子设备在LPZ2或更高层雷电防护区时，C4=0.5设备在LPZ1区内时，C4=1.0设备在LPZ0B区内时，C4=1.5设备在LPZ0A区内时，C4=2.0有关雷电防护区的定义为：LPZ0A：直击雷非防护区，本区内的各类物体都可能遭到直接雷击，本区内的电磁场没有衰减，属完全暴露的不设防区；避雷针设计方案捷力通防雷：直击雷防护区，捷力通防雷本区内的各类物体很少遭到直接雷击，但本区内的电磁场没有衰减，属充分暴露的直击雷防护区；LPZ1：第一屏蔽防护区，本区内的各类物体不可能遭到直接雷击，流经各类导体的电流比LPZ0B区进一步减少，由于建筑物的屏蔽措施，本区内的电磁场得到了初步的衰减；LPZ2：第二屏蔽防护区，为进一步减小所导引的电流或电磁场而引入的后续防护区；LPZ3：第三屏蔽防护区，为进一步减小雷电电磁脉冲，以保护敏感度水平高的设备的后续防护区。注：：表示在不同雷电防护区界面上的等电位连接带：表示起屏蔽作用的建筑物外墙，房间或其它屏蔽体LPS：外部防雷装置虚线：表示按滚球法计算LPS接闪器的保护范围和：天线：交流配电屏（室）图1雷电防护区划分和做符合要求的等电位连接的例示×LPZ1区LPZ0A区LPZ0B区LPS↗LPS↗LPZ0B区LPZ0A区配电线缆埋地引入线缆、管道设备间LPZ3区LPZ2区LPZ1区←建←筑←物变压器~~~避雷针设计方案捷力通防雷：信息系统发生雷击事故的后果因子信息系统业务中断不会产生不良后果的，C5=0.5；信息系统业务原则上不允许中断，但在中断后无严重后果的，C5=1.0；信息系统业务不允许中断，中断后会产生严重后果的，C5=1.5；C6：区域雷暴等级因子少雷区，C6=0.8;多雷区，C6=1;高雷区，C6=1.2;强雷区，C6=1.4;3、信息系统雷击电磁脉冲防护分级依据公式E=1—Nc/N当E0.98为A级当0.95E≤0.98为B级当0.80E≤0.95为C级当E≤0.80为D级第三章：设计原则3.1外部防雷设计根据《建筑物防雷设计规范》（GB50057-2010）要求，按第三类防雷建筑物的要求进行设计。3.2外部防雷采用8支腾辉智能提前放电避雷针通过引下线与地网作可靠连接入地。3.3设计原则先进性：防雷系统将采用国际上最先进的技术和设备。实用性：防雷系统建成后，将把被保护物遭受雷击的概率和雷击损失降至最低水平，以体现建立该系统的价值。可靠性：防雷设备运行稳定、可靠，不影响系统设备运行。经济性：在保证先进、实用、可靠的前提下，选择性价比较高的防雷设备以节省工程费用。美观性：防雷设备安装、布局合理，与内、外整体布局相配套，不影响整体美观。避雷针设计方案捷力通防雷第四章：直击雷设计依据4.1《建筑物防雷设计规范》（2010年版）GB50057-20104.2《建筑物电子信息系统防雷技术规范》GB50343-20124.3《气象信息系统雷击电磁脉冲防护规范》QX3-20004.4《建筑与建筑群综合布线系统工程设计规范》GB/T50311-20004.5《雷电防护》IEC62305系列标准4.6《建筑物防雷设施安装》99D501-1防雷与接地安装避雷针设计方案捷力通防雷第五章设计方案现代防雷技术要求实施系统防雷工程，防雷设计主要从防直击雷、接地及均压等电位措施等方面综合考虑。1、本工程建（构）筑物的防雷等级类别：三类。2、本工程建筑物的外部防雷采用2支提前放电避雷针，主要用于建筑物的直击雷防护。3、根据被保护物的尺寸，在建筑物楼顶安装1支提前放电避雷针。4、避雷针采用不锈钢升高杆安装，避雷针安装高度为Xm，保护范围足以覆盖建筑物。5、避雷针安装、保护范围可参照99（03）D501-1图集。特殊施工可以采用绝缘引线保证安全。6、所有焊点的搭接长度及防腐措施均按相关规范要求执行。直击雷防护：在《建筑物防雷设计规范》GB50057-2010中对防雷装置的名词解释是：“接闪器、引下线、接地装置、过电压保护器及其它连接导体的总合。”在IEC标准中防雷装置定义是：用于对需要防雷的空间做防雷电效应的整个装置，它由外部防雷装置和内部防雷装置组成。外部防雷装置是由接闪器、引下线和接地装置组成。内部防雷装置是除外部防雷装置以外的全部附加措施。它们可能减小雷电流在需要防雷的空间内所产生的电磁效应。本章只对外部防雷装置作以介绍。到目前为止，外部防雷的唯一方法是采用金属材料拦截雷电闪击（接闪），使用金属材料将雷电流安全的引下（引下线）并泄入大地（接地装置-GB规定使用金属材料）。中科院电工研究所专家认为：防雷如同防洪，其原理是为雷电脉冲电流提供一条低阻抗的通道（注：指利用外部防雷装置），同时要采取措施防止通过磁场和电场对设备的干扰（注：指利用内部防雷装置）。中国电力科学院专家也提出防雷保护是一个系统工程，其保护系统是由三个系统即三道防线组成，其中一道防线避雷针设计方案捷力通防雷便是受雷（接闪）、引流、接地散流系统，也就是外部防雷装置。避雷针的安装先将支座钢板的底板固定在预埋的地脚螺栓上，焊上一块助板，再将避雷针立起，找直、找正后，进行点焊，然后加以校正，焊上其它三块肋板。最后将引下线焊在底板上，清除药皮刷防锈漆。支架安装：支架安装应符合下列规定：角钢支架应有燕尾，其埋注深度不小于100mm，扁钢和圆钢支架埋深不小于80mm。所有支架必须牢固，灰浆饱满，横平竖直。防雷装置的各种支架顶部一般应距建筑物表面100mm；接地干线支架其顶部应距墙面20mm。支架水平间距不大于1m（混凝土支座不大于2m）；垂直间距不大于l.5m。各间距应均匀，允许偏差30mm。转角处两边的支架距转角中心不大于250mm。支架等铁件均应做防腐处理。埋注支架所用的水泥砂浆，其配合比不应低于1∶2。支架安装应尽可能随结